碳纤维布加固是砌体结构采用
纤维增强材料粘贴加固,是一种比较新型的加固方法,作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力,改善构件的受力状态,限制裂缝的产生和发展。
碳纤维布加固简介
碳纤维布加固技术是利用专用
结构胶将碳纤维布粘贴在混凝土表面,形成复合结构,
CFRP通过与混凝土之间协同工作,对构件或结构起到加固及改善受力性能的作用。
通过碳纤维布加固,能有效改善结构状态(减少变形、降低原有结构应力、减少裂缝)
碳纤维布规格
1、专用建筑加固的
碳布,一般平方克重有200g和300g,对应的厚度为0.111MM和0.167MM。
2、宽幅一般有100MM、150MM、200MM、250MM、300MM、500MM,其他宽幅可定制。
2、碳纤维布配套
环氧树脂又名
碳纤维胶一起用于建筑加固补强。配套的理论比例为0.6-0.9kg/㎡,也就是一平方米碳纤维布需要配套碳纤维胶0.6kg一0.9kg。
加固优点
1、单向抗拉强度高,是普通钢筋的7—10倍左右。
2、质量轻,质量只有普通
钢筋的1/4,可手工操作,不需要大型的机具、设备;在结构表面粘贴,施工速度快、周期短,对加固结构的生活、生产影响小,且几乎不增加原结构的质量。
3、弹性模量高,尤其是高
弹性模量的
碳纤维片材,在加固结构中能发挥较大的作用。面积质量有200g/㎡、300g/㎡、600g/㎡,其计算厚度分别为0.111mm、0.167mm、0.333mm,
碳纤维板的厚度通常为1.0mm,最大不超过2.0mm。
5、在潮湿、侵蚀性环境中性能稳定,因
纤维增强复合材料和粘结用树脂化学性能稳,能抵抗酸、碱、盐和水的侵蚀。
6、广泛应用于桥梁等工程;施工性能超群,易于剪裁,对所需的形状和尺寸有很高的适应能力;体积小,对施工的操作空间要求可达到最低限度。
应用范围
建筑物梁、柱、楼板结构补强; 桥梁、桥墩、桥面结构补强; 隧道、烟囱结构补强; 海滩建筑物防腐补强;民用建筑、工业建筑、市政道路桥梁、水利工程、电力工程等
技术要点
①受弯加固时,纤维方向应与加固的受力方向一致;
②受剪加固、抗震加固时,纤维方向宜与构件轴向垂直;
③受弯加固和受剪加固时,
混凝土强度等级应不低于C15;
④采用封闭粘结
碳纤维加固混凝土柱时,混凝土强度等级应不低于C10;
⑤碳纤维加固的效果主要取决于纤维的粘贴工艺,应由专业施工队伍负责施工。
施工安全事项
1、碳纤维布为导电材料,放置和施工时都应远离电气设备及电源和采取可靠的防护措施。
2、存放、运输、施工过程中都应避免碳布的弯折。
3、碳纤维布配套树脂应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射和有高温源的地方。
4、树脂的配制和使用场所,应保持通风良好。
5、在现场施工的工作人员应采取相应的有效保护措施。
质量要求
1. 所有进场材料,包括碳纤维材料和胶结材料,必须符合质量标准,并具有出厂产品合格证,符合工程加固补强设计要求。
2.
碳纤维材料在运输、储存中不得受挤压,以免碳纤维受损,也不得直接日晒和雨淋,胶结材料应阴凉密闭储存。
3. 各工序的施工质量,由技术人员负责指导、监督,每一道工序完成后提请技术员检查、认可后,才能进行下道工序。
4. 涂底层涂料
涂料应涂刷均匀、不得漏涂,严禁在不适合气温条件下施工,添加溶剂稀释后的涂料应在规定时间内用完。
温度低于7℃,相对湿度RH<85%,混凝土表面含水率在8%以下,无结露现象时,必须使用改性环氧树脂。
5. 构件表面残缺修补
构造物表面小孔、内角必须用环氧腻子修补平整,腻子涂刮后,表面仍存在的不平糙纹,应再用砂纸磨平。
6. 粘贴碳纤维
b、气温、空气湿度、构件表面含水率等符合要求。
c、底层涂料及腻子达到指触干燥(树脂表面达到固化硬结)。
d、粘结树脂的类型与施工时的气温适合,主剂和固化剂、固化促进剂应按规定的比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀,一次调和量应在规定时间内用完。
②碳纤维粘贴的质量检验标准。
a、下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。
b、碳纤维粘结严实。
c、对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓,每平方米少于10个可认为合格;若每平方米在10个以上,则认为不合格,需进行补修。对于直径在30mm以上的空鼓,只要出现,即认为不合格,需进行补修。
d、顺纤维方向搭接长度不小于20cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上,层间必须错开至少50cm。
e、
碳纤维材料规格,粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合规定。
碳纤维布技术参数 :
对于宽度大于0.2mm的独立贯通裂缝,采用压力灌注结构胶的方法进行补强,同时沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴碳纤维,在要补强的结构上,形成一个新的复合体,使增强粘贴材料与原有
钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。 常用于根底修补的工字梁可以抵挡136~181kN的拉力,避免墙体弯曲,而10cm宽的碳纤维条可接受8至10倍这样的压力,其厚度只要3.2mm。[2]
用碳纤维修补房屋裂缝有以下优点
a、重量轻,厚度薄,基本不增加结构自重及截面尺寸。
b、适用面广,灵活性强,可用于各种类型和形状的结构构件加固。
c、施工方便快捷,不需要大型机具,没有湿作业,无需动火,无需其他固定措施,不受原结构形状限制。
d、高耐久性,由于不会生锈,非常适合在高酸、碱、盐及大气腐蚀坏境中使用。